综述：同一个健康，同一个微生物组（One Health, One Microbiome）

《Microbiome》：One Health, One Microbiome

本综述由《Microbiome》期刊特邀编辑团队撰写，系统阐述了“同一个健康微生物组”（One Health Microbiome）这一前沿概念。文章深刻揭示了环境、动物与人类微生物组通过菌株共享（strain-sharing）和基因水平转移（HGT）构成的互联网络，并重点探讨了其对抗菌素耐药性（AMR）传播、生态系统韧性及气候变化响应的深远影响。文中创新性地将生态学原理（如扩散-过滤模型、定植抗性）应用于多领域微生物组研究，为从宏观生态视角解决AMR等全球性挑战提供了关键理论框架，是微生物学、公共卫生和环境科学交叉领域的必读佳作。

　　

同一个健康微生物组：连接生命世界的微观网络

在宏观的“同一个健康”（One Health）框架下，一个微观层面的互联网络正日益清晰——这便是“同一个健康微生物组”（One Health Microbiome）。它指的是在人类、动物和环境之间共享的微生物基因和菌株的总和。这篇综述旨在深入探讨这一概念，揭示其运作规律以及对全球健康挑战，特别是抗菌素耐药性（AMR）和气候变化的深远影响。

菌株跨域共享：微生物的环球旅行

微生物菌株并非固守一隅。研究表明，菌株共享广泛存在于人类之间（如母婴、家庭成员）、人类与动物之间（如共居的宠物、养殖场的牲畜），以及生物体与环境之间（如通过食物、水源和土壤）。这种共享遵循生态学原理，主要包括菌株扩散（Dispersal）和环境/宿主过滤（Filtering）。菌株能否成功在新环境中定植，取决于其本身的特性（如是否为能适应多种环境的泛菌（Generalist））、新环境的特性以及先存微生物群的定植抗性（Colonization Resistance）。

共享并非随机，而是具有分类群特异性（Taxon-specific）。例如，拟杆菌门（Bacteroidetes）多為特化菌（Specialist），而变形菌门（Proteobacteria）则富含泛菌。许多 clinically relevant 的病原体，如ESKAPE菌群（包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）、肺炎克雷伯菌等），正是典型的泛菌，这加剧了其在全球范围内传播和扩散AMR的风险。

生态失调与定植抗性：普适的生态法则

当微生物群落与宿主或环境之间的平衡被打破，便会出现生态失调（Dysbiosis）。这通常表现为微生物α多样性（Alpha Diversity）下降、保护性共生菌减少以及机会性病原体增多。在肠道中，生态失调可导致黏液层变薄、上皮损伤和炎症加剧。

健康的微生物群落通过多种机制（如营养竞争、细菌间直接相互作用）对外来入侵者（包括病原体和AMR菌株）产生定植抗性。多样性高的群落通常定植抗性更强，这一机制有时被称为“营养阻断”（Nutrient Blocking）。然而，抗生素、非抗生素类药物、炎症、农药等压力因素均可破坏定植抗性，为AMR菌株的入侵和增殖打开大门。这一生态学原理在人类、动物、植物和环境微生物组中普遍适用。

抗菌素耐药性：一个典型的“同一个健康微生物组”问题

AMR是连接人类、动物和环境健康的核心议题。耐药基因（ARGs）和耐药菌株通过两种主要途径在“同一个健康微生物组”中传播：一是克隆传播（Clonal Transmission），即耐药菌本身通过直接接触、食物链、水源等途径物理转移；二是水平基因转移（HGT），即ARGs通过接合、转化、转导或囊泡介导的囊泡转导（Vesiduction）等方式在不同菌种间交换。

实证研究提供了大量证据：例如，携带bla_CTX-M-15基因的大肠杆菌在人类、牲畜和环境中均有发现；在共同生活的宠物与主人之间也发现了高度相似的耐药大肠杆菌和肺炎克雷伯菌菌株。生态失调的微生物组，由于其定植抗性被削弱，更易成为AMR出现和传播的温床。

全球化与气候变化下的微生物组

气候变化通过改变温度、降水模式等，直接影响土壤、海洋等环境微生物组的组成和功能，进而影响全球养分循环。极端天气事件（如洪水、飓风）可能改变微生物（包括病原体和AMR菌株）的分布范围。同时，气候变化引发的干旱、粮食危机和人口迁移等社会生态变化，也间接影响了人类和动物微生物组的多样性和互联性。

有趣的是，微生物组也能帮助宿主抵御气候变化的压力。例如，特定的微生物群落可以增强作物的抗旱性，或帮助珊瑚抵抗白化。微生物对多种压力（如高温和抗生素）的适应性反应可能存在共通之处，这意味着应对一种压力可能意外地导致对另一种压力的耐受性增加。

未来展望与开放性问题

尽管“同一个健康微生物组”的重要性日益凸显，但仍有许多关键问题有待探索：例如，支配菌株在域内和跨域传播的具体规则是什么？如何通过工程化微生物组（如合成微生物群落，SynComs）来增强生态系统对气候变化和AMR的韧性？如何在宏观尺度上评估和实施微生物组靶向干预措施？

将“同一个健康”理念融入微生物组和AMR研究，不仅有助于跨领域概念的迁移，加速开发靶向干预措施，还能更精准地预测细菌菌株和耐药基因的传播模式，从而为制定有效的全球AMR遏制策略提供科学依据。最终，保护和加强“同一个健康微生物组”内部的互联性，对于应对当前的生物多样性丧失和健康危机至关重要。